2025年青島版六三制新必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè)，總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，總=sectionpages11頁(yè)2025年青島版六三制新必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷280考試試卷考試范圍：全部知識(shí)點(diǎn)；考試時(shí)間：120分鐘學(xué)校：______姓名：______班級(jí)：______考號(hào)：______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題，共12分)1、如圖所示，在高度差為R的兩個(gè)水平面間，有半徑也為R的半圓形坑地；從較高水平面邊緣A點(diǎn)先后以不同初速度將物塊水平拋出，第一次打到半圓形坑的坑底B點(diǎn)，第二次打在較低水平面邊緣C點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法中正確的是（）

A.物塊第一次和第二次在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為2∶1B.物塊第一次和第二次在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為1∶2C.物塊第一次和第二次水平拋出的初速度之比為D.物塊第一次和第二次水平拋出的初速度之比為2、如圖所示；一個(gè)輕桿的一端固定在水平轉(zhuǎn)軸上，另一端固定一個(gè)小球，輕桿隨轉(zhuǎn)軸在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力（）

A.方向豎直向上B.方向豎直向下C.作用力大小為0D.以上三種情況都有可能3、如圖所示；一小車在圓形軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（）

A.小車的速度大小保持不變B.小車的加速度保持不變C.小車的合力為零D.小車處于平衡狀態(tài)4、某科學(xué)報(bào)告中指出，在距離我們大約1600光年的范圍內(nèi)，存在一個(gè)四星系統(tǒng)。假設(shè)四星系統(tǒng)離其他恒星較遠(yuǎn)，通常可忽略其他星體對(duì)四星系統(tǒng)的引力作用。四星系統(tǒng)的形式如圖所示，三顆星位于邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，并沿外接于等邊三角形的圓形軌道運(yùn)行（圖中未畫(huà)出），而第四顆星剛好位于等邊三角形的中心不動(dòng)。設(shè)每顆星的質(zhì)量均為m，引力常量為G；則（）

A.在三角形頂點(diǎn)的三顆星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度與其質(zhì)量無(wú)關(guān)B.在三角形頂點(diǎn)的三顆星的總動(dòng)能為C.若四顆星的質(zhì)量m均不變，距離L均變?yōu)?L，則在三角形頂點(diǎn)的三顆星周期變?yōu)樵瓉?lái)的2倍D.若距離L不變，四顆星的質(zhì)量m均變?yōu)?m，則在三角形頂點(diǎn)的三顆星角速度變?yōu)樵瓉?lái)的2倍5、雙星系統(tǒng)是指由兩顆恒星組成，相對(duì)于其他恒星來(lái)說(shuō)，位置看起來(lái)非?？拷奶祗w系統(tǒng)。從1650年人類發(fā)現(xiàn)雙星系統(tǒng)以來(lái)，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在宇宙當(dāng)中存在許許多多的雙星系統(tǒng)。其中食雙星是指兩顆恒星在相互引力作用下圍繞公共質(zhì)量中心運(yùn)動(dòng)，相互繞轉(zhuǎn)彼此掩食（一顆子星從另一顆子星前面通過(guò)，像月亮掩食太陽(yáng)）而造成亮度發(fā)生有規(guī)律的、周期性變化的雙星。這類雙星的軌道面與視線幾乎在同一平面上，因此，相互遮掩發(fā)生交食現(xiàn)象、引起雙星的亮度變化而得名，雙星A、B如圖所示。若人類通過(guò)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)某食雙星系統(tǒng)每隔時(shí)間T變暗一次，兩食雙星的間距為l；則可推算出雙星的總質(zhì)量為（）

A.B.C.D.6、中國(guó)的航空航天技術(shù)已經(jīng)取得了舉世矚目的成就，不久的將來(lái)還要進(jìn)行對(duì)火星進(jìn)行探測(cè)，當(dāng)然需要努力攻克能夠回到地球的技術(shù)。探測(cè)器要脫離火星，發(fā)射速度不能小于第二宇宙速度，已知第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，已知地球的質(zhì)量大約是火星的9倍，半徑大約是火星的2倍，地球表面的重力加速度為g，地球半徑為R，則探測(cè)器要脫離火星，從火星發(fā)射的速度至少要達(dá)到（）A.B.C.D.評(píng)卷人得分二、多選題(共5題，共10分)7、我國(guó)計(jì)劃在2017年發(fā)射“嫦娥四號(hào)”，它是嫦娥探月工程計(jì)劃中嫦娥系列的第四顆人造探月衛(wèi)星，主要任務(wù)是更深層次、更加全面的科學(xué)探測(cè)月球地貌、資源等方面的信息，完善月球檔案資料。已知月球的半徑為R，月球表面的重力加速度為g，引力常量為G，嫦娥四號(hào)離月球中心的距離為r，繞月周期T。根據(jù)以上信息可求出（）A.“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度B.“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為C.月球的平均密度為D.月球的平均密度為8、宇宙中，兩顆靠得比較近的恒星，只受到彼此之間的萬(wàn)有引力作用相互繞轉(zhuǎn)，稱之為雙星系統(tǒng)。在浩瀚的銀河系中，多數(shù)恒星都是雙星系統(tǒng)。設(shè)某雙星系統(tǒng)A、B繞其連線上的O點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示。若AO>OB；則（）

A.星球A的質(zhì)量一定大于星球B的質(zhì)量B.星球A的線速度一定大于星球B的線速度C.雙星間距離一定，雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大D.雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大9、如圖所示，某輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)；以下說(shuō)法中正確的是（）。

A.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿所受的彈力可以為零B.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，最小速度為C.小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反，此時(shí)重力一定大于或等于桿對(duì)球的作用力D.小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定與小球所受重力方向相反10、英國(guó)的物理學(xué)家喬治·阿特伍德在1784年制做一種測(cè)定重力加速度的機(jī)械叫阿特伍德機(jī)，受此啟發(fā)，實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的機(jī)械。具有共同水平軸的豎直輕質(zhì)轉(zhuǎn)盤的半徑關(guān)系為R2=2R1，物塊A、B由細(xì)繩相連，物塊B、C分別與繞在內(nèi)、外盤上的細(xì)繩相連，開(kāi)始時(shí)物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài)，它們的質(zhì)量分別為mA=2m，mB=mC=m。某時(shí)刻物塊被自由釋放，物塊A、B下降，C上升。當(dāng)物塊A下降高度?時(shí)A、B間的細(xì)繩突然裂。已知細(xì)繩足夠長(zhǎng)，重力加速度為g；不計(jì)轉(zhuǎn)盤與軸以及細(xì)繩間的摩擦，忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物塊不會(huì)碰到轉(zhuǎn)盤。下列說(shuō)法中正確的是（）

A.細(xì)繩斷裂前對(duì)物塊A做的功為B.細(xì)繩斷裂后物塊B向下運(yùn)動(dòng)的最大距離為C.物塊C返回初始位置時(shí)的速度大小為D.物塊B返回初始位置時(shí)的速度大小為11、如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的懸線固定在O點(diǎn)，在O正下方處有一釘子C，把懸線另一端的小球m拉到跟懸點(diǎn)同一水平面上無(wú)初速度釋放；小球到最低點(diǎn)懸線碰到釘子的瞬間，則小球的（）

A.線速度突然變小B.角速度突然變小C.向心加速度突然增大D.向心力突然增大評(píng)卷人得分三、填空題(共7題，共14分)12、如圖所示是某種變速自行車齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)示意圖，它靠變換齒輪組合來(lái)改變行駛速度擋。圖中A輪有48齒，B輪有42齒，C輪有18齒，D輪有12齒，那么該車可變換________種不同擋位，當(dāng)A與D輪組合時(shí)，兩輪的角速度之比________。

13、“黑洞”是愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中預(yù)言的一種特殊天體，它的密度極大，對(duì)周圍的物質(zhì)（包括光子）有極強(qiáng)的吸引力，根據(jù)愛(ài)因斯坦理論，光子是有質(zhì)量的，光子到達(dá)黑洞表面時(shí)也將被吸入，最多恰能繞黑洞表面做圓周運(yùn)動(dòng)，天文學(xué)家通過(guò)天文觀測(cè)認(rèn)為：在“獵戶座”可能存在著一個(gè)“黑洞”，距“黑洞”中心km處有一顆恒星以200km/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)．根據(jù)以上信息，試估算這一“黑洞”的半徑R=_____m。（已知c=3×105km/s保留一位有效數(shù)字）14、如圖所示，從地面上以速度斜向上拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海面上。若以地面為參考平面且不計(jì)空氣阻力，則物體從拋出到落到海面的過(guò)程中，重力對(duì)物體所做的功為_(kāi)_____，物體在海面上的動(dòng)能為_(kāi)_____。

15、如圖所示，人造衛(wèi)星A、B在同一平面內(nèi)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。則衛(wèi)星A的線速度_________________衛(wèi)星B的線速度，衛(wèi)星A的加速度_________________衛(wèi)星B的加速度（選填“大于”；“小于”或“等于”）。

16、半人馬星座α星是距離太陽(yáng)系最近的恒星，它距離地球S＝4.3×1016m。設(shè)有一宇宙飛船自地球飛到半人馬星座α星，若宇宙飛船相對(duì)于地球的速度為v＝0.999c，按地球上的時(shí)鐘計(jì)算要用_________年時(shí)間；以飛船上的時(shí)鐘計(jì)算，所需時(shí)間為_(kāi)________年。17、萬(wàn)有引力引力常量的單位是____，地球第一宇宙速度的大小是___km/s18、如圖所示，汽車在平直路面上以恒定功率P向左運(yùn)動(dòng)，用跨過(guò)光滑定滑輪的輕繩牽引重物沿豎直光滑軌道向上加速運(yùn)動(dòng)，汽車與滑輪間的繩保持水平．某時(shí)刻當(dāng)牽引物塊的繩與水平方向成θ角時(shí)，物塊的速度大小為v，則此時(shí)汽車的速度為_(kāi)____若除去繩子拉力外汽車還受到恒定阻力f，則此時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能隨時(shí)間的變化率為_(kāi)____．

評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題，共32分)19、如圖所示，在一內(nèi)壁光滑環(huán)狀管道位于豎直面內(nèi)，其管道口徑很小，環(huán)半徑為R（比管道的口徑大得多）。一小球直徑略小于管道口徑，可視為質(zhì)點(diǎn)。此時(shí)小球滑到達(dá)管道的頂端，速度大小為重力加速度為g。請(qǐng)作出小球的受力示意圖。

20、圖甲為拋出的石子在空中運(yùn)動(dòng)的部分軌跡，圖乙是水平面上一小鋼球在磁鐵作用下的部分運(yùn)動(dòng)軌跡．請(qǐng)畫(huà)出物體在A、B、C、D四點(diǎn)的受力方向和速度方向．（不計(jì)空氣阻力）

21、一個(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，其速度方向如圖中的v所示。從A點(diǎn)開(kāi)始，它受到向前但偏右（觀察者沿著物體前進(jìn)的方向看，下同）的合力。到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同。達(dá)到C點(diǎn)時(shí)，合力的方向又突然改為向前但偏左。物體最終到達(dá)D點(diǎn)。請(qǐng)你大致畫(huà)出物體由A至D的運(yùn)動(dòng)軌跡，并標(biāo)出B點(diǎn)、C點(diǎn)和D點(diǎn)。

22、在圖的實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)從某時(shí)刻（）開(kāi)始，紅蠟塊在玻璃管內(nèi)每1s上升的距離都是10與此同時(shí)，玻璃管向右沿水平方向勻加速平移，每1s內(nèi)的位移依次是4122028在圖所示的坐標(biāo)系中，y表示蠟塊在豎直方向的位移，x表示蠟塊隨玻璃管通過(guò)的水平位移，時(shí)蠟塊位于坐標(biāo)原點(diǎn)。請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出t等于1s；2s、3s、4s時(shí)蠟塊的位置；并用平滑曲線描繪蠟塊的軌跡。

評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題，共36分)23、某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙所示為打出的一條紙帶，在紙帶上取O、A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒(méi)有畫(huà)出，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)時(shí)，重物剛開(kāi)始下落。已知重物的質(zhì)量為1kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，g取10m/s2。

（1）現(xiàn)測(cè)得OE、DF之間的距離分別為xOE=1.26m和xDF=1.00m。在打點(diǎn)O~E過(guò)程中重物動(dòng)能的增量△EK=___________J，重物勢(shì)能的減少量△EP=_______J（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字），由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是_______________。

（2）若某同學(xué)在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)后，測(cè)得它們到起點(diǎn)O的距離h，并計(jì)算打出相應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)重物的速度v，通過(guò)描繪v2-h圖像來(lái)研究機(jī)械能是否守恒。若實(shí)驗(yàn)中重物所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，下列v2-h圖像合理的是___________。

24、某探究小組利用傳感器研究小球在擺動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒規(guī)律；實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，用長(zhǎng)為L(zhǎng)不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的實(shí)心金屬小球，在懸點(diǎn)處裝有拉力傳感器，可記錄小球在擺動(dòng)過(guò)程中各時(shí)刻的拉力值，小球半徑可忽略不計(jì)，已知重力加速度為g，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：

①將小球拉離平衡位置某一高度h處無(wú)初速度釋放；在傳感器采集的數(shù)據(jù)中提取最大值為F；

②改變高度h；重復(fù)上述過(guò)程，獲取多組擺動(dòng)高度h與對(duì)應(yīng)過(guò)程的拉力最大值F的數(shù)據(jù)；

③在F—h坐標(biāo)系中描點(diǎn)連線．作出F與h關(guān)系圖象如圖乙實(shí)線所示．

(1)F與h的關(guān)系滿足F=_________(用題目所給的字母表示)；說(shuō)明小球擺動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒；

(2)根據(jù)乙圖中的實(shí)線，可知擺線長(zhǎng)L=_______m．(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m／s2)

(3)乙圖中的虛線是另一探究小組作出的F—h圖像，則兩小組實(shí)驗(yàn)所使用的器材_______不同．(填“m”或“L”)25、小明想要粗略驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。把小鋼球從豎直墻某位置由靜止釋放，用數(shù)碼相機(jī)的頻閃照相功能拍攝照片如圖所示。已知設(shè)置的頻閃頻率為f，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間。

(1)照片中A位置______(“是”或“不是”)釋放小球的位置。

(2)要驗(yàn)證小鋼球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒，小明還需要測(cè)量以下哪些物理量_____（填選項(xiàng)前的字母）。

A．墻磚的厚度dB．小球下落的時(shí)間C．小球的質(zhì)量m

(3)在誤差允許的范圍內(nèi)，如果表達(dá)式_______（用題設(shè)條件中給出的物理量表示）成立，可驗(yàn)證小鋼球下落過(guò)程中機(jī)械能守恒。26、小張同學(xué)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)下列哪些操作是必須的？________(填序號(hào))

A.將斜槽軌道的末端調(diào)成水平。

B.用天平稱出小球的質(zhì)量。

C.每次都要讓小球從同一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。

(2)在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)小球的影響選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇下列的________

A.實(shí)心小鐵球。

B.空心鐵球。

C.實(shí)心小木球。

D.以上三種球都可以。

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)小張同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點(diǎn)的位置，于是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)跡描出運(yùn)動(dòng)軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為的三點(diǎn)A,B,C，如圖所示，其中相鄰兩點(diǎn)間的豎直距離分別為小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力忽略不計(jì)請(qǐng)你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計(jì)算出小球初速度________m/s,g取評(píng)卷人得分六、解答題(共4題，共36分)27、一宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面的斜坡上的P點(diǎn)沿水平方向以初速度拋出一個(gè)小球；測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)Q，斜面的傾角為α，已知該星球半徑為R，萬(wàn)有引力常量為G，求：

（1）該星球表面的重力加速度為_(kāi)__________；

（2）該星球的密度______________；

（3）該星球的第一宇宙速度______________；

（4）人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期_______________．28、如圖所示，一輕彈簧原長(zhǎng)為2R，其一端固定在傾角為37°的固定直軌道AC的底端A處，另一端位于直軌道上B處，彈簧處于自然狀態(tài)，直軌道與一半徑為R的光滑圓弧軌道相切于C點(diǎn)，AC=7R，A、B、C、D均在同一豎直平面內(nèi)。質(zhì)量為m的小物塊P自C點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，最低到達(dá)E點(diǎn)（未畫(huà)出），隨后P沿軌道被彈回，最高到達(dá)F點(diǎn)，AF=4R，已知P與直軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)重力加速度大小為g（?。?/p>

（1）求P第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度的大小。

（2）求P運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。

（3）改變物塊P的質(zhì)量，將P推至E點(diǎn)，從靜止開(kāi)始釋放已知P恰能運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道的最高點(diǎn)D。求改變后P的質(zhì)量。

29、一個(gè)質(zhì)量為的物體在光滑水平面上沿直線AB做速度大小為的勻速直線運(yùn)動(dòng)。在某時(shí)刻（到O點(diǎn)處），受到兩個(gè)互相垂直的水平恒力作用，一個(gè)力大小為另一個(gè)力F2與v0方向所成的夾角當(dāng)物體速度大小為4時(shí)，恰好經(jīng)過(guò)F2力線上的P點(diǎn)。已知求：

(1)O點(diǎn)到P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間tOP；

(2)O點(diǎn)到P點(diǎn)的位移xOP；

(3)F2的大小。

30、萬(wàn)有引力定律發(fā)現(xiàn)的歷史是物理學(xué)中一段波瀾壯闊的歷史，開(kāi)普勒、牛頓等科學(xué)家都貢獻(xiàn)了自己的智慧．開(kāi)普勒在第谷留下的浩繁的觀測(cè)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動(dòng)的三大定律：①所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上；②對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積；③所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即：．牛頓是經(jīng)典物理學(xué)的集大成者，他利用數(shù)學(xué)工具和開(kāi)普勒定律發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律之時(shí)，雖未得到萬(wàn)有引力常量G的具體值，但在不停的思考中猜想到：拉住月球使它圍繞地球運(yùn)動(dòng)的力與使蘋果落地的力，是否都是地球的引力，并且都與太陽(yáng)和行星間的引力遵循統(tǒng)一的規(guī)律--平方反比規(guī)律？牛頓給出了著名的“月地檢驗(yàn)”方案：他認(rèn)為月球繞地球近似做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，首先從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度計(jì)算出了月球繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度an1；他又從動(dòng)力學(xué)的角度計(jì)算出了物體在月球軌道上的向心加速度an2．他認(rèn)為可以通過(guò)比較兩個(gè)加速度的計(jì)算結(jié)果是否一致驗(yàn)證遵循統(tǒng)一規(guī)律的猜想．

（1）牛頓對(duì)于萬(wàn)有引力定律的推導(dǎo)過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn)而繁瑣，中學(xué)階段可以借鑒牛頓的思想（即從運(yùn)動(dòng)角度推理物體的受力）由簡(jiǎn)化的模型得到．若將行星繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)半徑為r，行星質(zhì)量為m，太陽(yáng)質(zhì)量為M，請(qǐng)你結(jié)合開(kāi)普勒定律、圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓定律等知識(shí)，證明：太陽(yáng)與行星之間的引力與它們質(zhì)量的乘積成正比，它們距離平方成反比，即：．

（2）牛頓時(shí)代已知如下數(shù)據(jù)：月球繞地球運(yùn)行的周期T、地球半徑R、月球與地球間的距離60R、地球表面的重力加速度g．

a．請(qǐng)你分別從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度和動(dòng)力學(xué)的角度推導(dǎo)出“月地檢驗(yàn)”中的兩個(gè)加速度an1、an2的大小表達(dá)式；

b．已知月球繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為T=2.4×106s，地球半徑約為R=6.4×106m，計(jì)算時(shí)可取g≈π2m/s2．結(jié)合題中的已知條件，求上述兩個(gè)加速度大小的比值an1/an2（保留兩位有效數(shù)字），并得出合理的結(jié)論．參考答案一、選擇題(共6題，共12分)1、C【分析】【分析】

【詳解】

AB．根據(jù)

可得第一次的時(shí)間

第二次的時(shí)間

則

選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；

CD．第一次的初速度

第二次的初速度

則

選項(xiàng)C正確；D錯(cuò)誤。

故選C。2、D【分析】【分析】

【詳解】

在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律可得

解得

則當(dāng)時(shí)，F(xiàn)=0，時(shí)，F(xiàn)>0方向豎直向下，為拉力，時(shí)，F(xiàn)<0方向豎直向上；為支持力，所以小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力以上三種情況都有可能則D正確；ABC錯(cuò)誤；

故選D。3、A【分析】【分析】

【詳解】

A．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車速度大小不變；方向不斷發(fā)生改變，故A正確；

BCD．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的小車加速度的大小不變；方向時(shí)刻改變，所以所受合力大小不變，方向不斷發(fā)生改變，小車受力不平衡，故BCD錯(cuò)誤。

故選A。4、B【分析】【詳解】

A．每顆星軌道半徑為每顆星受到的萬(wàn)有引力的合力

由萬(wàn)有引力提供向心力得

解得

向心加速度與質(zhì)量有關(guān)；A錯(cuò)誤；

B．由

得在三角形頂點(diǎn)的一顆星的動(dòng)能

則總動(dòng)能

B正確；

CD．由

解得

若距離L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則周期變?yōu)樵瓉?lái)的倍；若每顆星的質(zhì)量m都變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則周期變?yōu)樵瓉?lái)的倍，即角速度變?yōu)樵瓉?lái)的倍；CD錯(cuò)誤。

故選B。5、A【分析】【詳解】

由雙星A和B運(yùn)動(dòng)示意圖知，若星A掩食星B或星B掩食星A會(huì)使食雙星變暗一次。由題意知，食雙星每隔時(shí)間T變暗一次，故兩星體相互繞轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)周期為2T。又萬(wàn)有引力提供星球運(yùn)動(dòng)所需要的向心力，故有

解得

故選A。6、C【分析】【詳解】

某星球的質(zhì)量為M，半徑為r，繞其飛行的衛(wèi)星質(zhì)量m，由萬(wàn)有引力提供向心力得：

解得第一宇宙速度

已知地球和火星的質(zhì)量之比約為9：1，半徑之比約為2：1，則地球的第一宇宙速度

火星的第一宇宙速度

地球表面重力加速度為g、地球的半徑為R，根據(jù)黃金代換式可知，

則

而第二宇宙速度v2與第一宇宙速度v1的關(guān)系是則火星的第二宇宙速度

故C正確；ABD錯(cuò)誤。

故選C。二、多選題(共5題，共10分)7、B:C【分析】【詳解】

AB．根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力有

又

得

解得“嫦娥四號(hào)”繞月運(yùn)行的速度為

故A錯(cuò)誤；B正確；

CD．根據(jù)

得月球的質(zhì)量為

得月球的密度為

故C正確；D錯(cuò)誤。

故選BC。8、B:D【分析】【詳解】

A．由于兩星球間的萬(wàn)有引力提供各自做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)

可得

因AO>OB；故星球A的質(zhì)量一定小于星球B的質(zhì)量，A錯(cuò)誤；

B．由于兩星球角速度相同，根據(jù)

可知星球A的線速度一定大于星球B的線速度；B正確；

CD．根據(jù)

整理得

雙星間距離一定；雙星的質(zhì)量越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越??；雙星的質(zhì)量一定，雙星之間的距離越大，其轉(zhuǎn)動(dòng)周期越大，C錯(cuò)誤，D正確。

故選BD。9、A:C:D【分析】【分析】

【詳解】

A．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)；當(dāng)重力完全提供向心力時(shí)，桿對(duì)球的彈力為零，故桿所受的彈力為零，A正確；

B．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)；當(dāng)桿對(duì)小球的彈力大小與重力大小相等時(shí)，合力為零，則向心力為零，所以小球的速度為零，即為最小速度，B錯(cuò)誤；

C．小球過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，隨著速度的變化，桿對(duì)球的作用力可以與球所受重力方向相反，則有

解得

故C正確；

D．小球過(guò)最低點(diǎn)時(shí)；圓心在最低點(diǎn)的上方，故合力向上，而重力是豎直向下的，故桿對(duì)球球的作用力一定豎直向上，與重力方向相反，故D正確。

故選ACD。10、A:B:D【分析】【詳解】

A．因?yàn)閮奢喚哂邢嗤撬俣?/p>

物塊A下降高度?時(shí)，C上升根據(jù)能量守恒可知

細(xì)繩斷裂前對(duì)物塊A做的功W，有

解得

故A正確；

B．細(xì)繩斷裂后，當(dāng)B速度為零

解得

故B正確；

CD．物塊C返回初始位置時(shí)B也返回初始位置

解得

則

故C錯(cuò)誤D正確。

故選ABD。11、C:D【分析】【分析】

【詳解】

A．碰到釘子的瞬間；根據(jù)小球所受的繩的拉力和重力均勻速度垂直，它們均參與提供向心力，而切向無(wú)力改變速度的大小，故線速度不變，故A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)

可知；半徑減小，由于線速度不變，所以角速度增大，故B錯(cuò)誤；

C．小球的向心加速度

由于半徑減??；所以加速度增大，故C正確；

D．向心力為F=ma

由上可知加速度突然增大；所以向心力突然增大，故D正確；

故選CD。三、填空題(共7題，共14分)12、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]該車共有兩個(gè)前齒輪和兩個(gè)后齒輪；一個(gè)前齒輪和一個(gè)后齒輪組合成一個(gè)擋位，所以共有4種擋位；

[2]前齒輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積等于后齒輪的齒數(shù)與轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)的乘積，即

所以【解析】41:413、略

【分析】【詳解】

[1]對(duì)圍繞黑洞做圓周運(yùn)動(dòng)的星體應(yīng)用牛頓第二定律得。

即。

由黑洞特點(diǎn)可知；當(dāng)光子到達(dá)黑洞表面恰能繞黑洞表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，黑洞的半徑最大，對(duì)光子應(yīng)用牛頓第二定律，得。

解得。

【解析】14、略

【分析】【詳解】

[1]重力做功為

[2]根據(jù)機(jī)械能守恒，得物體在海面上的動(dòng)能為

【解析】15、略

【分析】【詳解】

[1][2]根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力得：

解得：

則軌道半徑越大，線速度越小、加速度越小，所以衛(wèi)星的線速度小于衛(wèi)星的線速度，衛(wèi)星的加速度小于衛(wèi)星的加速度。【解析】小于小于16、略

【分析】【詳解】

[1]選地球?yàn)閼T性系，飛船自地球飛到半人馬星座α星所需時(shí)間為

[2]選飛船為慣性系，設(shè)飛船上時(shí)鐘時(shí)間為t′，根據(jù)鐘慢效應(yīng)得

解得t′＝0.20年【解析】4.50.2017、略

【分析】【詳解】

[1]根據(jù)萬(wàn)有引力定律則有：

可得：質(zhì)量的單位為kg，距離的單位為m，引力的單位為N，所以的單位為

[2]在天體表面，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得：

可得：第一宇宙速度是圓形近地軌道的環(huán)繞速度，其大小約為7.9km/s；【解析】7.9km/s18、略

【分析】【詳解】

[1]將物塊的速度分解，如圖所示：

則有：

[2]繩子的拉力是內(nèi)力，根據(jù)功能關(guān)系可知，汽車所受的牽引力和阻力做功改變系統(tǒng)的機(jī)械能，則此時(shí)系統(tǒng)機(jī)械能隨時(shí)間的變化率為【解析】vsinθP-fvsinθ四、作圖題(共4題，共32分)19、略

【分析】【分析】

【詳解】

小球滑到達(dá)管道的頂端，設(shè)小球受重力和管道的作用力，則

由于

所以

說(shuō)明小球在管道最高點(diǎn)不受管道的作用力；僅受重力作用，故小球的受力示意圖為。

【解析】20、略

【分析】【分析】

【詳解】

各點(diǎn)受力方向和速度方向如圖所示。

【解析】21、略

【分析】【詳解】

從位置A開(kāi)始，它受到向前但偏右（觀察者沿著物體前進(jìn)方向看，下同）的合力，運(yùn)動(dòng)的軌跡位于F與v之間，做曲線運(yùn)動(dòng)；到達(dá)B時(shí)，這個(gè)合力的方向突然變得與前進(jìn)方向相同，所以受力的方向與速度的方向相同，做直線運(yùn)動(dòng)；達(dá)到C時(shí)，又突然改為向前但偏左的力，物體的軌跡向下向右發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后到達(dá)D點(diǎn)；其軌跡大致如圖。

【解析】22、略

【分析】【詳解】

玻璃管向右沿水平方向勻加速平移；每19內(nèi)的位移依次是4cm；12cm、20cm、28cm；則1s末的坐標(biāo)為(4cm，10cm)，2s末的坐標(biāo)為(16cm，20cm)，3s未的坐標(biāo)為(36cm，30cm)，4s末的坐標(biāo)為(64cm，40cm)，根據(jù)描點(diǎn)法作出圖象如圖所示：

【解析】見(jiàn)解析五、實(shí)驗(yàn)題(共4題，共36分)23、略

【分析】【分析】

【詳解】

（1）[1]在打點(diǎn)O~E過(guò)程中重物動(dòng)能的增量

[2]重物勢(shì)能的減少量

[3]由此得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在誤差允許范圍內(nèi)；重物機(jī)械能是守恒的。

（2）[4]由能量關(guān)系可知

解得

則v2-h圖像為B?！窘馕觥竣?12.5②.12.6③.在誤差允許范圍內(nèi)，重物機(jī)械能是守恒的④.B24、略

【分析】【詳解】

(1)根據(jù)牛頓第二定律，則有：

動(dòng)能表達(dá)式為：

根據(jù)機(jī)械能守恒定律，則有：

解得：

(2)F-h圖象中；截距為1，即mg=1，則m=0.10kg

而圖象的斜率k=2.5；因此L=0.80m．

(3)乙圖中的虛線和實(shí)線斜率不同，由可知；兩小組實(shí)驗(yàn)所使用的器材中L不同．

點(diǎn)晴：考查牛頓第二定律與向心力表達(dá)式的內(nèi)容，掌握機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用，理解圖象的斜率及截距在本題的運(yùn)用．【解析】0.8025、略

【分析】【詳解】

(1)[1]不是釋放小球的位置。如果是釋放小球的位置；連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)，位移之比應(yīng)為1：3：5，而圖中是1：2：3

(2)[2]只要測(cè)出磚的厚度，就可算出相鄰兩點(diǎn)間的距離，再根據(jù)閃光頻率f，可求出小球經(jīng)過(guò)B、D點(diǎn)的速度，再求出BD間的距離；從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒。

(3)[3]小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度等于AC間的平均速度

同理可得小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)的速度

BD間的距離

如果滿足下式就滿足機(jī)械能守恒定律

代入數(shù)據(jù)，整理得【解析】不是A26、略

【分析】【詳解】

(1)A；實(shí)驗(yàn)要求將斜槽軌道的末端調(diào)成水平；保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A必須；

B；本實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律；與質(zhì)量無(wú)關(guān)，故不需要測(cè)量小球